做完“铁在氧气里燃烧”实验后，某兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是他们进行了以下探究活动，请你一同参与．
【问题1】细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”？
【查阅资料1】①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质． ②含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO
2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象．
【设计实验】为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因，该小组同学设计的实验方案是：取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝，分别在足量的氧气中燃烧，观察现象．你认为他们的方案
合理
合理
（填“合理”或“不合理”）．
【实验探究1】小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时，他把细铁丝绕成螺旋状，一端系在一根铁丝上，另一端系上一根火柴．点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部（没有接触到细沙，如图所示），但不见铁丝燃烧，反复实验均未成功．
该同学认为可能导致失败的原因主要有三种：
A．铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行；
B．点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利于铁丝的燃烧；
C．火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故．瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧．
实验：根据以上假设，他对实验应作的相应改进为：
（1）
用砂纸将铁丝表面的锈除去
用砂纸将铁丝表面的锈除去
；（2）
待火柴快烧尽再将铁丝放入集气瓶中
待火柴快烧尽再将铁丝放入集气瓶中
；（3）
将铁丝和火柴伸至集气瓶中上部，缓缓伸至集气瓶底部
将铁丝和火柴伸至集气瓶中上部，缓缓伸至集气瓶底部
．
【问题2】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
【查阅资料2】①自然界中铁的氧化物主要是Fe
3O
4和Fe
2O
3两种（FeO极易被氧化为Fe
2O
3）；②铁的氧化物均能溶于酸的溶液．
【实验探究2】将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入
稀盐酸、硫酸铜等
稀盐酸、硫酸铜等
溶液，观察到的现象是
冒气泡、出现红色固体等
冒气泡、出现红色固体等
，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．
【问题3】铁燃烧的产物为什么不是Fe
2O
3呢？
【查阅资料3】①Fe
3O
4和Fe
2O
3的分解温度、铁的熔点见表：②Fe
2O
3高温时分解成Fe
3O
4．
|
Fe3O4 |
Fe2O3 |
铁 |
| 分解温度/℃ |
1538 |
1400 |
- |
| 熔点/℃ |
- |
- |
1535 |
【理论探讨】
根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在
l535℃～l538℃
l535℃～l538℃
之间，在此温度范围内Fe
2O
3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe
3O
4．
【拓展延伸】
（1）小林同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，请写出该反应的化学方程式
；
（2）Fe
2O
3高温时会分解成Fe
3O
4和一种气体，请写出此反应的化学方程式
；
（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色
由黑色变成红棕色
由黑色变成红棕色
，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理．
”表示碳原子，“
”表示氢原子，“
”表示氧原子，该反应的生成物A应为
价，则氮元素的化合价为 价．
